Пульс и дыхание недр

Земля движется в космическом пространстве, вращаясь вокруг собственной оси. Земля вздрагивает от внутренних катаклизмов, реагируя на изменения вещества. Земля дышит, выбрасывая газы, магму и воду. Горные породы, залегающие горизонтально или смятые в складки, застывшие потоки лав, гигантские трещины, уходящие в глубь планеты на многие километры, — все это результат разных тектонических движений и магматических процессов.

Науку, занимающуюся изучением структуры земной коры и ее развитием, называют геотектоникой (геологи под структурой понимают распределение и залегание горных пород). В своих исследованиях геотектоника использует структурные, геофизические, геодезические, геоморфологические и другие методы.

Геологи подразделяют тектонические структуры нашей планеты на несколько больших групп: структуры первого (высшего) порядка — материки, океаны; структуры второго порядка — подвижные пояса (геосинклинальные области) и устойчивые площади (платформы); структуры третьего порядка — геосинклинальные системы (Кавказ, Тянь-Шань, Сихотэ-Алинь и др.), срединные массивы (Охотский, Закавказский и др.), щиты, антеклизы и синеклизы (Балтийский и Анабарский шиты, Московская синеклиза и др.).

В геотектонических исследованиях важно определить роль разрывов и складок горных пород. Складки наблюдаются как в осадочных породах, так и в древних гранитных телах. На платформах и в орогенических (от греч. oros — гора) поясах встречаются не только складки, напоминающие огромные застывшие волны, но и крупные глыбы поперечником в сотни километров. Они чаще всего наблюдаются там, где толщина осадочного чехла минимальна или он вовсе отсутствует.

Тектонические движения делят на вертикальные (в основном колебательные) и горизонтальные. Они взаимно дополняют друг друга. Колебательные движения земной коры представляют собой, с одной стороны, вертикальные и горизонтальные, в том числе складчатые движения, а с другой — сдвиги в земной коре и ее пульсацию.

Особенности древних тектонических движений (в протерозойскую, палеозойскую или в мезозойскую эры) определяют по строению горных пород и чаще всего по анализу фаций.

Фация (от лат. fades — облик) — это тип осадочной породы, возникший в определенных физико-географических условиях. Примерами фаций являются морские глины и пески, речные галечники, озерные известняки и т. п. Морские осадки накапливаются, как известно, в глубинах морей и океанов, заполняя, прежде всего, подводные желоба и котловины. Эти области результат тектонических опусканий земной коры. Обнаруженная речная галька на склонах гор свидетельствует о поднятии гор, где реки первоначально текли на более низком уровне. По анализу фаций и возрасту пород можно определять скорости тектонических погружений или поднятий поверхности.

Тектонические движения приводят к образованию котловин, где накапливаются толщи осадков. Однако обломочный материал, сносимый с окружающих склонов, поступает на дно котловин с перерывами.

Пригибание котловины также происходит неравномерно. При этом континентальные фации сменяются морскими; котловина полностью заполняется обломочным материалом и, в конце концов, превращается в аккумулятивную равнину. Таким образом, поверхность равнины поднимается над водой и становится сушей. В итоге начинается разрушение рельефа равнины. Затем все повторяется. Цикл осадконакопления продолжается несколько миллионов или даже десятков миллионов лет. Многие толщи осадочных пород измеряются в километрах. Это свидетельствует о длительном процессе их накопления. Например, в Донецком угольном бассейне за каменноугольный период, т. е. за 75 млн. лет, накопилась толща песчаников, углей, известняков общей мощностью почти в 12 км. Значительная часть их принадлежит к речным и болотным образованиям.

Изучая модели развития недр Земли, ученые пришли к выводу о том, что горизонтальные растяжения земной коры обязательно сопровождаются ее сжатием. Это следствие подвижности литосферы и ее неоднородности. Установлено чередование фаз активизации и затухания складчатости и горообразования, вулканизма, наступления и отступления моря.